Internet Hatlarında Verimliliğin Artırılması

* Çağrı Yücel

Giriş
Ülkemizde de bütün dünyada olduğu gibi her geçen gün Internet kullanımına olan talep artmaktadır. Bu ise gerek omurga operatörleri gerekse servis sağlayıcı ve kurumsal kullanıcılar için varolan Internet bağlantısının, band genişliği açısından sürekli yetersizlik göstermesi ile sonuçlanmaktadır.

Kullanılmakta olan band genişliğinin fiziki anlamda artırılması çoğunlukla her tür kurum açısından ciddi bir mali yük oluşturmakta, bu yapılamadığı durumlarda ise son kullanıcı açısından farkedilir bir performans düşüklüğü ortaya çıkmaktadır.

Bu durumda, yetersiz olan Internet band genişliğini ilk aşamada yükseltmek yerine verimliliği artırıcı bazı önlemlerin uygulanması hem daha ekonomik olması hem de kullanılan band genişliğinin kısmen de olsa ziyan edilmesinin önlenmesi açılarından değerlendirilmelidir.

Verim Artışına Yönelik Önlemler

a. Web Erişimi

Web erişimi, günümüzde Internet kullanımının en yaygın şekillerinde biri olarak, artan multimedia, java vb. uygulamaların da etkisi ile hemen her Internet bağlantısında en çok yükü oluşturan erişim şeklidir.

Proxy Kullanımı

Web tabanlı erişimde band genişliğinin daha verimli kullanımı için yararlanılan yöntemlerden en yaygın olanı bir proxy sunucusu kullanmaktır. Bu yöntemde son kullanıcı tarafından yapılan web sayfası istekleri doğrudan web sayfasının bulunduğu sunucuya gönderilmek yerine proxy sunucusuna iletilir. Proxy, kendisi asıl sayfaya erişerek istenilen bilgileri alır. Bu bilgilerin bir kopyasını isteği yapan kullanıcıya iletirken, bir kopyasını da kendi üzerinde, bir sonraki istekte kullanılamak üzere tutar. Proxy sunucusunun tanımlarına bağlı olarak, aynı web sayfası için gelen, yakın zaman aralığındaki bir sonraki talep doğrudan sunucunun kendi üzerinde tuttuğu sayfalardan karşılanarak Internet hattına baş vurulumaz. Eğer sayfa isteği daha geç bir zamanda yapılmışsa, bu durumda sadece sayfaların yayımlandığı asıl sunucudan, sayfanın güncelliğini kontrol edilir, eğer sayfa değişmişse yeniden alınır. Sayfada bir değişiklik yoksa Internet bağlantısı sadece kontrol işlemi için yine çok az miktarda kullanılmış olur.

Proxy kullanımı ile, son kullanıcı profiline de bağlı olarak hat kapasitesinde %30’a varan bir iyileştirme sağlanması mümkün olabilmektedir.

Son kullanıcıdan gelen isteklerin proxy sunucusuna iletilmesi iki şekilde yapılabilir. Kullanıcının tarayıcı (browser) yazılımındaki proxy ayarlarının, proxy sunucusuna uygun olarak yapılması veya tarayıcı üzerinde hiçbir ek ayarlamaya gerek kalmaksızın, ağ altyapısı üzerindeki uygun bir noktada web taleplerinin filtre edilerek proxy sunucusuna yönlendirilmesi (saydam-proxy) mümkündür.

Gelişen tarayıcı/sunucu yazılımları ile birlikte kullanıma sunulan otomatik proxy ayarlamaları ile, sistem yöneticisi kullanıcıların hangi durumlar için proxy kullanacağını veya varsa birden fazla proxy sunucusundan hangisini seçeceğini merkezi bir ayarlama ile belirlenebilmektedir. Diğer taraftan, web isteklerinin kullanıcının tarayıcı yazılımı yerine ağ üzerinden proxy sunucusuna yönlendirilmesi ise, proxy işleminin kullanıcı açısından tümüyle saydam olarak gerçekleşmesini sağlamaktadır. Varolan ağın yapısı ve kullanıcı profili göz önünde tutularak bu iki yöntemden uygun olan seçilmelidir.

Proxy servisinin kurulum şekli nasıl olursa olsun, beklenen iyileştirmenin elde edilmesi için, servisin kullanıcıların büyük bölümü tarafından kullanılması zorunludur. Organizasyon, servis sağlayıcı ve hatta omurga düzeyinde bir veya birkaç sunucu kurulduktan sonra bu servisin kullanıcılara duyurulması ve kullanıcılardan servisi kullanmalarının beklenmesi genelde istenen verim artışını getirmemektedir. Son kullanıcılar Internet hakkındaki teknik bilgi düzeyleri de dikkate alındığında çoğu zaman proxy ayarları ile çok fazla uğraşmazlar. Bu ayarları bir kez yapsalar, veya kurum tarafından temin edilen tarayıcı yazılımlar kendiliklerinden bu araları içerseler bile genellikle bir şekilde tanımlamanın silinmesi ve yeniden yazılmasının unutulması veya tarayıcı yazılımlarının kullanıcı tarafından değiştirilmesi sonucunda bir süre sonra kullanıcıların çoğundaki tanımlamalar geçersiz hale gelir, beklenen sonuç alınamaz. Göz önünde tutulması gereken diğer bir nokta ise, tek bir kullanıcı bireysel olarak kendi yazılımına proxy tanımlamalarını eklediğinde ciddi bir verim artışı gözlemlemesi zordur. Bu yöntemin etkin olması ancak tüm kullanıcılar tarafından kullanıldığında mümkündür.

Belirtilen bu sebeplerden ötürü, proxy uygulamasına geçilecekse, sistemin hatasız ve etkin olarak çalıştığına emin olunduktan sonra tüm kullanıcıların servisten yararlanmaları mecbur tutulmalıdır. Bu eğer tarayıcılar üzerinde ayarlama yapmak suretiyle proxy erişimi sağlanıyorsa, Internet bağlantısında web isteklerinin proxy harici kaynaklar dışında geçişinin engellenmesi şeklinde yapılmalı yada saydam-proxy kullanılmalıdır. Tarayıcı üzerinde proxy ayarları yapılma yoluna gidilmiş ise kullanıcılar bunun nasıl yapılacağı konusunda bilgilendirilmeli, ayarlamalar mümkün olduğunca kullanıcıya hazır olarak sunulmalıdır. Bu tanımlamalar kısa sürede kullanıcı açısından Internet’e bağlanmak için izlenilmesi gereken prosedürün standard bir parçası haline gelecek ve kabul görecektir.

Servis ile ilgili diğer bir husus ise, proxy ayarlamalarının doğru olarak yapılması ile, kullanıcıların web sayfalarının her zaman en güncel haline ulaşmalarının sağlanmasıdır. Bir haber sayfasına bağlanan kullanıcının bir gün önceki içerik ile karşılaşması ister istemez proxy kullanımına karşı bir tepki oluşturacaktır.

Web Sitelerinin Yansılanması

Proxy kullanımı ile birlikte veya bağımsız olarak kullanılabilecek diğer bir yöntem ise, sıkça erişim ihtiyacı duyulan web sitelerinin kısmen veya tamamen yansılanmasıdır. Bu durumda, web sitesi periyodik olarak yerel bir ortama kopyalanarak kullanıcıların erişimine sunulur. Yine band genişliğinin verimli kullanılması açısından bu kopyalama (yansılama) işleminin sadece sitenin değişen kısımlarının yenilenmesini sağlayacak bir yazılım aracılığıyla yapılmasında yarar vardır. Büyük bir sitenin yansısı hem oldukça büyük bir alan kaplayacağından hemde yansılanması için ciddi bir band genişliği harcanmasını gerektireceğinden bu çapta yansıların ülke veya omurga çapında bir-iki noktada tutulması uygun olacaktır. Ancak bir kurum için de çokça erişilen özel bir sitenin sadece o kurumun yararlanması için yansılanması değerlendirilebilir.

Bir site tamamen veya kısmen yansılandıktan sonra, bunun Internet hat verimliliğini artırabilmesi için ilgili kullanıcı gurubuna yeterince duyurulması önemlidir. Böyle bir yansının varlığından habersiz olan kullanıcıların hizmetten yararlanmaları mümkün değildir. Eğer yansı güncel ve yeterince büyük bir kullanıcı kitlesine hitab ediyorsa, yansılanan site sayfalarında yansı ile ilgili bir linkin yer almasının temini yararlı olacaktır.

b. FTP Erişimi

Internet üzerinden dosya transferini sağlayan bu erişim tipi, web erişimi kadar sık kullanılmasa da aktarılan bilginin büyüklüğü göz önünde bulundurulduğunda band genişliğinin kullanımında dikkate değer bir orana sahiptir. Gelişen web tarayıcılarının aynı zamanda FTP istemcisi görevini de gerçekleştirmeleri sayesinde, FTP kullanımı çoklukla son kullanıcı tarafından web erişiminden farksız bir biçimde gerçekleşir.

Proxy Kullanımı

Günümüzde kullanılan proxy sunucularının çoğu web erişimine benzer bir şekilde FTP kullanımını da desteklemektedir. Ancak bu tip erişimin ihtiyaçları dikkate alındığıda proxy yardımı ile FTP kullanımında web erişimindekine yakın bir verim artışı elde etmek genelde zordur. FTP kullanımında aktarımı yapılan dosyaların web içeriği ile karşılaştırıldığında çok daha büyük olması nedeniyle proxy kullanılmak istendiğinde çok büyük bir saklama kapasitesine ihtiyaç duyulacaktır. Aksi taktirde, sunucu üzerinde kopyalanan dosyalar, yenileri geldikçe kısa sürede ayrılan alanın dolması sonucunda silinecek ve yeniden çekilmeleri gerekecektir.

FTP erişiminin iyileştirilmesi için proxy kullanımındaki diğer bir engel ise, proxy ayarları en basit web tarayıcısında bile standard bir özellik olmasına karşın bir çok FTP istemcisinin bu özelliği desteklememesidir. Bu durum son kullanıcı açısından zorluklara neden olacak, proxy kullanımına karşı bir isteksizlik ortaya çıkmasına sebep olacaktır.

Belirtilen bu noktalara karşın, eğer yeterli saklama alanı mevcutsa, işletilecek bir FTP proxy servisinin hat verimliliğine olumlu etkide bulunacağı şüphesizdir. Bu durumda yönetim ve son kullanıcılarda erişim kolaylığı sağlaması açısından FTP erişimi için web tarayıcılardan yararlanılması teşvik edilmelidir. Bu sayede, web tarayıcılarının otomatik proxy ayar özellikleri de kullanılarak FTP istemlerinin ne şekilde gerçekleştirileceği rahatlıkla denetim altına alınabilecektir.

FTP Sitelerinin Yansılanması

FTP sitelerinin yansılanması yukarıda anlatılan web sitelerinin yansılanmasına benzer şekilde gerçekleştirilebilir. Bir site tamamen yansılanabileceği gibi sitenin sıkça erişilen bölümlemelerini hatta kimi zaman sadece bir kaç dosyayı yansılamak hat kullanımında önemli bir iyileştirme sağlayabilir. Yeni çıkan bir tarayıcı sürümü, daha duyurulduğu ilk gün çok sayıda kullanıcı tarafından kopyalanmaya başlanır. Bu tip bir yazılımın ortalama uzunluğunun 15Mb civarında olduğunu düşünecek olursak, ilk gün yazılımı temin etmeye çalışacak 1.000 kullanıcı tarafından talep edilecek 15Gb’lık kapasite Internet hattını tümüyle kullanılmaz hale getirmeye yetecektir.

Yansılar büyüdükçe bu servisin hizmet vereceği kullanıcı kitlesinin de daha büyük seçilmesi uygundur. Tüm sitenin yansılanması gibi, ciddi kapasitelere ihtiyaç duyan servisler omurga operatörleri veya büyük kurumlarca bir-iki noktadan sağlanmalıdır. Sitenin bir bölümü veya bir kaç dosyanın yansılanması gibi daha özel bir guruba hitab eden servislerin ise daha alt düzeydeki servis sağlayıcı veya özel kurumlar tarafından sağlanması mümkündür.

Bu tarz bir yansı servisi verilmek isteniyorsa, servisin hedeflediği kullanıcı grubu için bu yansının zaten varolup olmadığı araştırılmalıdır. Aynı içeriğin bir kez daha yansılanması sadece saklama alanı ve band genişliğinin gereksiz harcanması ile sonuçlanacaktır.

FTP yansılarında da servisin beklenen verim artışını sağlaması için hedef kullanıcı kitlesine iyi bir şekilde duyurulması önemlidir. Gigabyte’lar düzeyinde bir site yansılandıktan sonra bu servisten habersiz kullanıcıların dosya aktarımlarını yurtdışı bağlantıları üzerinden gerçekleştirmesi yapılan yatırım ve iş gücü sarfının ziyan olması anlamına gelecektir. Bu sebeple site ile ilgili yapılan bütün duyurularda adres olarak yansı adresi verilmeli, mümkünse asıl site üzerinde yansının varlığını belirten link ve dökümantasyon temin edilmelidir.

c. Haber Öbekleri (News Servisi) Erişimi

News servisinden web ve ftp’ye oranla daha az sayıda Internet kullanıcısı tarafından faydalanılır. Ancak servis planlamasının hatalı yapılması band genişliğinde ciddi bir kayba yol açabilir.

News servisine son kullanıcının erişimi genellikle çok düşük bir band genişliğine ihtiyaç duyarken, sonradan çoğu okunmayacak 100,000’lerce iletinin transferi için ciddi bir band genişliği harcanır.

Sprint’in dökümantasyonuna göre, günlük haber transferi 12Gb civarında bir kapasite içermektedir. Eğer bir news sunucusu tüm haber öbeklerini alacaksa bu basit bir hesaplamayla gün boyu 1Mbps civarında band genişliğinin bu işe ayrılması anlamında gelir. Eğer her haberin en az 7 gün saklanacağını var sayarsak, 84Gb mertebesinde bir saklama alanının da bu işe ayrılması diğer bir ihtiyaç olarak karşımıza çıkar. Buna çözüm olarak, alınacak haber öbekleri sınırlandırılabilir. Bu ise genellikle sayısal içerikli, resim, program vb. iletileri içeren haber öbeklerinin alınmaması ile sağlanır. Ancak unutulmaması gereken günlük transfer edilen haber miktarının, sıkı bir eleme ile 2Gb düzeyine düşürülmesi bile, 185Kbps civarında bir band genişliği gereksinimini beraberinde getirecektir.

Diğer taraftan, news sunucularına erişen son kullanıcılar tarafından ihtiyaç duyulan toplam band genişliği hem servisten yararlanan kullanıcı sayısının çok az olması hemde aktarılan bilginin çoklukla metin tabanlı olması sebebiyle oldukça azdır. Bir news sunucusuna günde 100 kullanıcının bağlandığını, her birinin 20 mesaj okuduğunu ve her mesajın ortalama 20Kb büyüklüğünde olduğunu düşünürsek, toplam aktarılması gereken miktar 40Mb düzeyinde olacak, birim zamandaki ortalama aktarım ihtiyacı ise, 3.7Kbps seviyesinde kalacaktır.

News servisinin yerel omurgalar üzerinde sadece kaç noktada tüm olarak tutulması bütün omurga kullanıcılarının ihtiyacını karşılayacak düzeydedir. Her servis sağlayıcının veya her büyük kurumun bir news sunucusu işlermesi hatırısayılır oranda bir band genişliğinin boşa harcanması anlamına gelmektedir.

Bununla birlikte yüksek oranda news ihtiyacı olan kurumlarla, sadece belirli bir haber grubundan yoğun şekilde faydalanan kurumlarda bir haber sunucusu kurulması kaçınılmaz olabilir. Bu gibi durumlarda haber öbekleri özenle seçilerek sadece ihtiyaç duyulanların alınması, haber aktarımın mümkünse yerel omurga üzerindeki hızlı ve nispeten boş bir hattan gerçekleştirilmesi yerinde olacaktır.

d. Yönlendirme (Routing) Ayarlamaları

Internet bağlantılarından hat verimliliğini etkileyen önemli faktörlerden bir diğeri ise, birden fazla Internet bağlantısına sahip kurumlarda gündeme gelen yönlendirme ayarlarıdır. Internet erişiminin birden fazla hat üzerinden sağlanması durumunda hem hatların dengeli kullanımını sağlamak, hem de bir bağlantıda sorun yaşandığında, bu bağlantıdaki trafiğin diğerine aktarılmasını garantilemek amacıyla sıklıkla kullanılan yöntem BGP (Border Gateway Protocol) protokolünün işletilmesidir. Protokol ayarlarının tam olarak yapılmaması, hatlardan bir veya bir kaçının kapasitesinin altında veya üzerinde işletilmesine veya bu hattın yapısı gözönüne alındığında verimsiz bir trafik akışına sebep olabilir. Kurum veya bir üst sağlayıcı tarafından tanımlamada yapılacak hatalar, BGP protokolünün düzgün işlememesine ve istenilen verimin alınamamasına yol açabilir.

Birden fazla Internet bağlantısına sahip bir kurum mümkünse mutlaka BGP çalıştırmalıdır. Bu yapılmadığı taktirde, ağa ait adres aralığı iki farklı otonom sistem numarası ile duyurulacak, bu ise BGP yapısında “tutarsız otonom sistem” (inconsistent AS) durumunun ortaya çıkmasına, protokolden istenen verimde yararlanılamamasına sebep olacaktır. Benzer şekilde, BGP protokolü işletildiği halde üst sağlayıcılardan bir veya birkaçının adres aralığını kendi otonom sistemlerindeymiş gibi duyurmaları aynı soruna yol açacaktır.

Türkiye’de sıkça karşılaştığımız şekliyle kurumun bir bağlantısının lokal omurgaya diğerinin yurtdışındaki bir omurgaya bağlı olması durumunda hattın verimli kullanılabilmesi için dikkat edilmesi gereken birkaç nokta vardır. Bu tip bir bağlantıda genellikle yurtiçi trafiğinin lokal omurga bağlantısından, yurtdışı trafiğinin ise dış bağlantıdan sağlanması ve bu hatlardan biri devre dışı kaldığında diğeri tarafından yedeklenmesi amaçlanır. Böyle bir kurulumda, ek bir tanımlama yapılmaksızın BGP çalıştırıldığında, BGP protokolünün çalışma şekli itibarıyla yurtdışı trafiğin bir bölümü yurtdışı hattından bir bölümü ise lokal omurga ve onun yurtdışı bağlantısı üzerinden taşınacaktır. Bu durumda sıkça karşılaştığımız, kimi zaman aynı şehirdeki iki ağın birbiri ile yurtdışından dolaşarak haberleşmesi gibi, hem yurtdışı hattını boşuna işgal eden, hemde erişim süresini uzatan bir durum ortaya çıkacaktır. Trafik akışı gözlemlenerek, böyle bir sorun varsa, hatlardan birine ek atlamalar (hop) eklenmesi vb. yöntemlerle çözülmelidir.

Çeşitli sebeplerden yapılan BGP duyurularının bir üst sağlayıcı tarafından iletilmemesi veya otonom sistemin bir üst sağlayıcı tarafından duyurulması hatların birbirini yedeklemesini imkansız hale getirecektir. Eğer sağlayıcı yapılan duyuruları dışarıya iletmiyorsa bu diğer hat kesildiğinde hattın trafiği devralmasını engeller, eğer sağlayıcı adres aralığını kendi otonom sistemine dahil olarak duyuruyorsa, bu durum daha önce anlatıldığı gibi “tutarsız otonom sistem” durumuna sebep olmakla birlikte, sağlayıcı ile aradaki bağlantının kesilmesi durumunda trafiğin diğer hatta aktarılmasını engeller.

Detaylı bilgi ve örnekler:

Proxy yazılımları
Squid web sitesi : http://squid.bilkent.edu.tr
Netscape web sitesi : http://home.netscape.com/netscape/

Örnek web ve ftp yansıları:
Squid web sitesi : http://squid.bilkent.edu.tr
ODTÜ ftp sitesi : ftp://ftp.metu.edu.tr

Yönlendirme ayarları ile ilgili dökümantasyon ve yartımcı araçlar:
Cisco web sitesi : http://www.cisco.com
Digex Merceği : http://nitrous.digex.net



* Koç Üniversitesi, Akademik Bilişim Yöneticisi